生态血防措施在水利工程中的应用探索

戴兆婷 方绪顺

（1.江苏省水利工程建设局，江苏 南京 210029；2.南京水利科学研究院，江苏 南京 210029）

我国在自20 世纪50年代以来近半个世纪的血吸虫防治工作历程中，采取的防治措施主要是“以消灭钉螺为主”，水利部门在血吸虫疫区通过河道整治、硬质化河坡、涵闸改造、灌区渠系建设、小流域综合治理等水利工程结合灭螺设施的水利血防工程建设，在消灭钉螺、防止钉螺孳生、控制血吸虫病流行方面取得了显著的成效。

但同时，由于对河流生态环境认识上的局限性，传统的水利血防工程中，河道堤防混凝土硬质化防护的防螺措施，河道滩地上撒药填塘的灭螺措施等，更多地强调防洪、灭螺等目标性的功能，忽视了河道与河岸滩地生态系统的联系，忽略了堤内与堤外生物群落的连通性，影响了河流系统的生物多样性维护，结果导致河流生态系统生物多样性衰退，河流景观单一化等问题。

近年来，随着人们对河流生态环境保护意识的不断深化，对血吸虫病认识的不断提高，我国血吸虫病的防治策略也在不断调整，逐步从“以消灭钉螺为主”转向“以控制传染源为主”［1］。传统的水利血防工程措施正逐渐从血吸虫防治的主要措施转变为血吸虫防治综合治理措施中的一项组成部分。针对传统血防措施的生态效益差、环境污染重等问题，彭镇华、康忠铭教授提出“以林为主，灭螺防病”的生态血防措施，并经过长时间观测，生态血防措施的抑螺防病效果十分良好［2］。

我省自2007年以来已先后实施了几十项水利血防工程，为减少传统血防工程对生态的影响，根据生态抑螺机制，选择南京东山河水利血防工程局部河段建设环境友好型生态血防工程，并对工程实施前后进行陆生生态、水生生态及钉螺孳生情况的观测调查，开展示范研究。

1 植物的抑螺机制

钉螺是血吸虫生存和繁殖的唯一中间宿主，是血吸虫病传播的媒介。钉螺的生存对生态环境有依赖性，钉螺的螺卵发育和幼螺生活在水中，成螺生活在陆地，属水陆两栖。成熟钉螺分布在特定的群落和土壤环境中，适应由特定的光照、温度、水分、土壤、植被等环境因子构成的生态环境。钉螺对潮湿环境具有严格的选择性和依赖性，这种生态特性和钉螺本身的生物学特征密切相关。通过改变钉螺的孳生环境，构建植物生态系统或人工培植新的植物群落，利用植物的他感作用，改变钉螺生存的生态环境，对钉螺生存的生理生化指标产生影响，使之能够对钉螺的生长发育形成不利的影响，从而达到抑制和消灭钉螺的目的。

细胞是生物体的基本构造单位，植物抑螺的毒理作用主要是通过影响膜蛋白质和膜结合酶的功能，使钉螺细胞功能紊乱或丧失并破坏膜结构。有些植物的化学成分可使钉螺糖原含量下降，谷丙转氨酶及谷草转氨酶比活力发生变化，导致钉螺死亡率升高；植物中的一些有毒物质在地表积累到一定程度时，也可造成钉螺营养摄取障碍，从而抑制钉螺生长发育［3］。

2 试验段工程概况

东山河为长江下游水系8 条骨干通江河道之一的便民河的支流，发源于江苏省镇江市宝华镇，全长5.0 km。该河为山丘区河道，流域面积39.85 km2，在南京市栖霞区境内的河段长3.5 km，具有排洪、引水等功能。现状东山河河底宽度为7.0～38.0 m，河面宽度约为33.0～67.0 m，河底高程约为5.1～5.9 m（吴淞零点，下同）。河道内洲滩较多，滩面高低不平，两岸杂草丛生，处于水位变动区域，非常适宜钉螺的孳生、繁衍，危及当地群众的身体健康。根据《江苏省血吸虫病综合治理水利专项规划报告》（2009～2015），为从根本上治理血吸虫病，确保人民群众身体健康，并结合防洪要求，经江苏省水利厅批复，对南京市栖霞区境内的东山河2.025 km 河道进行水利血防综合整治。考虑到感潮型河道特征，经水利、血防部门研究，护砌下限水位按历年8 个月的月最低水位排频，取频率为50%的水位作为护砌设计下限；上限水位采用历年最高水位排频，取10%的水位作为护砌设计上限。上下限高程分别为4.5 m、8.5 m。

3 生态抑螺护坡的设计方案

根据本项目的试验研究需要，考虑依托工程的现场条件，本次生态抑螺护坡分三个试验段，分别位于东山河水利血防工程建设范围的左岸桩号K1+200～K1+300 段，称为1 号试验段；右岸桩号K0+800～K0+900 段，称为2 号试验段；左岸桩号K0+400～K0+500 段内，称为3 号试验段。每个试验段的设计宽度为35.0 m。

具体设计方案为采用混凝土框格结构分层设置水下混凝土硬质护坡和水上种植不同抑螺植物护坡相结合的堤防护坡。混凝土框格护坡的上部顶高程为8.50 m，下部底高程为4.50 m，护坡高程在8.50 m 以上部分铺设普通草皮护坡。试验段采用混凝土框格护坡结合种植抑螺植物进行抑螺处理。框格内高程7.0 m 以下种植挺水植物，高程7.0 m 以上种植草本植物抑螺。

4 抑螺植物的选择及配置

对钉螺有抑制作用的草本植物主要包括：豚草、益母草、问荆、泽泻、酸模叶蓼、打碗花、紫云英、香薷、木贼草、盾叶薯蓣、禾叶山麦冬等；对钉螺有抑制作用的木本植物主要包括：羊蹄、川楝、墨杉、落羽杉、池杉、意杨、枫杨、乌桕、夹竹桃、樟树［4］等。

考虑地域的适应性以及生态安全要求，并结合现有植物栽培条件和市场条件，本项目种植抑螺植物选择了两种挺水植物，即密毛酸模叶廖和泽泻；选择了两种草本植物，即益母草和紫云英。

本项目生态抑螺护坡植物的配置方案如下：

1 号试验段的挺水植物采用密毛酸模叶廖，草本植物采用益母草；

2 号试验段的挺水植物采用泽泻，草本植物采用益母草；

3 号试验段的挺水植物采用密毛酸模叶廖，草本植物采用紫云英。

因在试验段栽培上述植物不便进行管理维护，故生态护坡的植物种植采用了移栽方式，即通过向植物培育公司购买现成植物，然后由专业人员移栽到试验现场。

东山河生态抑螺护坡设计方案的剖面图见图1，分段示意图见图2。

5 实验段观测结果

图1 东山河生态抑螺护坡的设计方案剖面图

图2 东山河生态抑螺护坡的设计方案分段示意图

在东山河工程范围内选取4 个样方区域进行生态调查，并观测实验段抑螺效果，对比分析工程建设对该区域陆生植物群落、水生动物群的影响。

从植物样方调查结果发现，东山河护坡硬化工程未建设前，河岸两侧为原始植物生态环境，陆生植物种类繁多，生长茂盛，在靠近河岸处多生长有水生植物，如水花生、芦苇、水草等，河岸处杂草丛生，给钉螺的繁殖与生长提供了良好的场所；两岸迎水坡护砌后，水泥混凝土覆盖了两岸的土壤，植物生长环境遭到了严重破坏，被水泥覆盖的两岸寸草不生，消除了钉螺的孳生环境，消灭了血吸虫，有效地保护了人民身体健康，但同时却破坏了两岸陆生植物的生长环境，干扰了植物的生长。从对背水坡的调查分析看，迎水坡护砌工程对工程实施段河道的背水坡也有一定的影响，但影响程度相比迎水坡较小。

在水生动物方面，通过对调查区域及实验段钉螺进行观测，工程实施后一年，工程段区域水生动物主要有田螺、河蚌、蚯蚓，未发现钉螺，抑螺草的抑螺控螺效果较好。但由于在东山河工程施工期，施工所产生的废水包括混凝土系统产生的碱性废水以及设备冲洗、砂石料清洗等产生的泥浆水和含油废水未经过充分处理便排入河道中，对工程区域局部水体造成不利影响，使局部水体水质恶化，在一定程度上影响了河道水生生物田螺、钉螺、河蚌、蚯蚓的正常繁衍，导致其生物量急剧减少。

6 结论与建议

6.1 结论

通过在东山河水利血防工程中种植抑螺草，并在对实施效果进行现场血防观测的基础上分析得出，生物抑螺具有一定的可行性，可以通过进一步研究优化种植措施后加以推广。

6.2 建议

（1）由于东山河为行洪河道，且汛期流速较快，在抑螺草生长的第一年因根系尚不发达，易发生水土流失，造成局部地块抑螺草密度不足，可以通过在新种植植物区域增设三维土工网垫，以防止水流冲刷破坏。

（2）因本次试验段所选择抑螺植物的社会需求量不大，故通过向植物培育公司购买现成植物，然后由专业人员移栽到试验现场的费用较高，下阶段可以进一步研究选择适合我省气候条件的抑螺植物，以降低成本。

［1］彭镇华.林业血防生态工程抑螺防病机理［J］.湿地科学与管理，2013（2）.

［2］刘国华，舒洪岚，徐林初，等.中国林业血防生态工程探索［J］.江西林业科技，2004（6）.

［3］蒲真清，黄继山，刘俊，张玉平.植物灭螺机理研究进展［J］.安徽农业科学，2008（36）.

［4］胡兴宜，唐万鹏，姜德鸿，等.兴林抑螺机理研究进展［J］.胡北林业科技，2006（1）.